马利忠
,
申双林
,
贾斐
,
刘洪潭
,
郭烈锦
工程热物理学报
本文建立了一个两相流、非等温、三维模型来研究PEM燃料电池内的传递过程,讨论了其内部水分布和温度分布特性.模拟结果表明水分布和温度分布都不均匀.沿着流动方向阳极侧水浓度逐渐降低,而阴极侧水浓度却不断升高,导致阴极容易形成液态水;在垂直流动方向上,脊下水的浓度和液态水饱和度都高于流道下;不同放电电压下阴极GDL中液态水分布趋势不同.沿流动方向温度逐渐降低,反应气体不足时降低梯度更大;脊下膜电极中温度低于流道下;垂直膜电极方向上最高温度在阴极催化层,放电电压越低,温度梯度越大;相同放电电压下质子交换膜越厚,各处的温度越低,温度梯度也越小.
关键词:
PEM燃料电池
,
水分布
,
温度分布
,
数值模拟
周文和
,
王良成
,
王良璧
工程热物理学报
当饱和空气中的部分氧气在电池催化层中由于化学反应被消耗时,现有的模型不能准确描述电池内部水质量平衡的特性.基于现有模型,本文建立的新模型可以更准确地描述电池内部气-液两相之间水的转换,水的质量平衡特性得到了较大改善;同时,本文利用新模型对电池的局部和平均极化特性进行了计算并与现有模型的计算结果进行了对比.结果表明,电池的局部和平均极化特性在大电流密度条件时与现有模型的计算结果有明显差别.
关键词:
PEM燃料电池
,
数值模型
,
两相流
